Qu'est-ce qu'une onde longitudinale?
Une onde longitudinale est une oscillation ou une vibration qui se déplace dans un milieu parallèlement à la direction du mouvement. Lorsqu'une particule vibratoire est perturbée, elle passe à la particule suivante, transportant l'énergie des vagues. À mesure que l'énergie est transportée, les particules du milieu sont déplacées par un mouvement gauche et droit. Par exemple, si une onde longitudinale se propage vers l'est dans un milieu, la perturbation vibre parallèlement selon une direction alternant de gauche à droite au lieu du mouvement de va-et-vient d'une onde transversale.
Les ondes longitudinales peuvent être décomposées en deux catégories, non électromagnétiques et électromagnétiques. La principale différence entre les deux réside dans le fait que les ondes électromagnétiques peuvent transmettre de l'énergie par le vide, contrairement aux ondes non électromagnétiques. Les ondes non électromagnétiques incluent les ondes de pression et les ondes sonores. Les ondes de plasma sont considérées comme des ondes électromagnétiques longitudinales.
Les ondes P, ou ondes de pression, sont des ondes de compression ou des ondes élastiques pouvant se déplacer dans divers milieux, tels que les gaz, les solides et les liquides. Lors d'un événement sismique, des ondes de pression sont générées à la suite d'une compression et d'une décompression alternées. Par exemple, l'oscillation produite par un séisme provoque des vibrations qui traversent la terre et l'eau. Parmi tous les types d'ondes sismiques, les ondes de pression sont considérées comme les plus rapides, ce qui leur permet de parcourir de grandes distances. Les ondes de pression sont enregistrées par un instrument appelé sismomètre qui mesure les mouvements du sol.
Les tremblements de terre peuvent également produire des ondes sonores. Comme les ondes de pression, les ondes sonores sont de nature compressive, ce qui signifie que les ondes se dilatent et compressent la matière tout en la traversant. Les ondes sonores, tout comme les ondes P, nécessitent un moyen de transport de l'énergie d'une zone à une autre. La vitesse à laquelle le son voyage dépend du support par lequel il passe. Généralement, les ondes sonores se propagent plus rapidement dans les supports solides que les supports non solides, tels que l'air.
L'utilisation d'un diapason est un bon exemple de la manière dont le son est produit et transmis via un moyen aérien. Les mouvements de la fourche produisent des vibrations qui perturbent les particules d'air, produisant une série d'actions de compression et de décompression. Ces actions génèrent une note de musique pure.
Contrairement aux ondes de pression et aux ondes sonores, les ondes de plasma ne peuvent pas être produites directement par un séisme. Au lieu de cela, les ondes de plasma doivent être générées à partir d'une source électrique ou magnétique. Un laser est un exemple d'appareil qui produit des ondes de plasma lorsqu'il interagit avec des gaz ionisants. Ce type d'onde longitudinale peut exister dans un état ionisé ou chargé. Une onde électromagnétique peut également prendre la forme d'une onde transversale, alors qu'une onde de pression sera toujours une onde longitudinale.